JP2007286217A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像素子を利用して被写体像をとらえる撮像装置に関し、特に、その撮像素子を利用して自動焦点調節を行う撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that captures a subject image using an imaging element such as a digital camera or a video camera, and more particularly to an imaging apparatus that performs automatic focus adjustment using the imaging element.
従来の一眼レフカメラは、図7に示すように、カメラ本体1内にメインミラー3とサブミラー4を有し、オートフォーカス(以下単に「AF」ともいう)実行時には、これらのミラーによって、被写体からの光束14をそれぞれ、スクリーンマット9、ペンタプリズム7、接眼レンズ8等を有するファインダ光学系6と、コンデンサレンズ11、再結像レンズ12a、12b、ラインセンサ13a、13b等で構成される位相差AF光学系10とに分割して焦点調節を行い、撮影時にはこれらのミラーを光路から退避させて被写体像をフィルム2又は撮像素子2上に結像させる構成となっている。尚、同図の5は、カメラ本体1に交換レンズを装着するためのマウント面である。
As shown in FIG. 7, the conventional single-lens reflex camera has a main mirror 3 and a sub mirror 4 in the
前記構成の場合、上記ファインダ光学系6及び上記AF光学系10が存在するがゆえに、カメラが大型化してしまうという欠点があった。
デジタル一眼レフカメラの場合、この欠点を解消してカメラの小型化を図る方法として、撮影用のCCD等の撮像素子を利用し、撮影レンズ内のフォーカスレンズを所定間隔で移動させながら被写体像の高周波成分を焦点評価値として検出していき、焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ位置を求める山登り方式の自動焦点調節、所謂山登りAFによって焦点調節を行い、カメラの背面等に配置される液晶モニタ等に撮影画像を表示することにより、上記AF光学系10や上記ファインダ光学系6を廃止する方法がある。
In the case of the above-described configuration, the finder optical system 6 and the AF
In the case of a digital single-lens reflex camera, as a method of eliminating this drawback and reducing the size of the camera, an imaging element such as a CCD for photographing is used, and the subject lens image is moved while moving the focus lens within the photographing lens at a predetermined interval. A liquid crystal monitor arranged on the back of the camera, etc., that detects high-frequency components as focus evaluation values and performs focus adjustment by so-called hill-climbing AF, which determines the focus lens position where the focus evaluation value is maximized, so-called hill-climbing AF There is a method in which the AF
ところが上記方法の場合、従来の交換レンズは上記山登りAFの際のフォーカスレンズの微小駆動を行うのに適した構成になっていないゆえに、焦点調節に時間がかかったり、精度の良い焦点調節が行えないという問題がある。 However, in the case of the above method, since the conventional interchangeable lens is not suitable for fine driving of the focus lens during the hill-climbing AF, it takes time for the focus adjustment, and the focus adjustment with high accuracy can be performed. There is no problem.
また、レンズ駆動機構が上記山登りAFに向いている交換レンズであっても、カメラ本体と交換レンズとの間の制御信号線の増加による装置の複雑化を招いたり、大型の交換レンズの場合は大きな駆動力が必要とされることから、消費電力が増加するというような問題が発生する。 Even if the lens drive mechanism is an interchangeable lens that is suitable for the hill-climbing AF described above, the apparatus becomes complicated due to an increase in the control signal line between the camera body and the interchangeable lens, or in the case of a large interchangeable lens. Since a large driving force is required, there arises a problem that power consumption increases.
このような問題を解決する方法の一例として、特許文献1に開示されているような、焦点調節時にレンズ駆動を行わず、撮像素子を含む撮像部を撮影レンズの光軸方向に駆動して焦点調節を行うオートフォーカス方式が知られている。
しかしながら、上記特許文献1には、撮像部を駆動して焦点調節を行う場合のフォーカスレンズの位置に関して記載されていない。
上記フォーカスレンズの位置によって、カメラのフランジバックやバックフォーカスの大きさは変化するので、例えば図8に示すように、交換レンズ22内の上記フォーカスレンズを無限付近の位置25aに固定して、カメラ本体21内の撮像部駆動による焦点調節を行おうとすると、通常の撮像素子の位置24a(撮像素子を固定し、フォーカスレンズ駆動により焦点検出を行う場合の位置=被写体距離が無限である場合に被写体像が結像する位置)よりもカメラ本体の背面方向(図中の24bの位置)に撮像素子を駆動する必要があるため、その分カメラ本体が大型化してしまうという問題がある。
However,
Since the size of the flange back and back focus of the camera changes depending on the position of the focus lens, for example, as shown in FIG. 8, the focus lens in the
尚、同図の各要素及び各符号について説明しておくと、カメラ本体21は、交換レンズ22の光軸方向に移動可能な撮像部、交換レンズ22装着用のマウント面23等を有する。交換レンズ22は、各種撮影用光学系、フォーカスレンズ等から成る。マウント面23は、カメラ本体21と交換レンズ22との電気的通信用の端子を有し、カメラ本体21に交換レンズ22を装着するためのものである。位置24aは、撮像部が無限端にある場合のCCDセンサ等の撮像素子の位置である。位置24bは、撮像部が至近端にある場合のCCDセンサ等の撮像素子の位置である。位置25aは、交換レンズ22内のフォーカスレンズの無限端位置である。25bは、交換レンズ22内のフォーカスレンズの至近端位置である。26は、撮影至近の被写体位置である。27aは、被写体距離が無限である場合の結像位置である。27bは、被写体距離が撮影至近26である場合の結像位置である。28は、交換レンズ22の光軸である。
The elements and symbols in FIG. 1 will be described. The
本発明は、上記実情に鑑み、カメラ等の光学機器の小型化やAFの高速化、高精度化のために、撮像素子を駆動して山登りAFを行う撮像装置において、より小型で高速、高精度なAFを行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention is an image pickup apparatus that performs hill-climbing AF by driving an image pickup device in order to reduce the size of an optical device such as a camera, increase the speed of AF, and increase the accuracy. An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of performing accurate AF.
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る撮像装置は、光学系の少なくとも一部を変位させて焦点位置の設定が可能な撮影レンズと、上記撮影レンズが形成する被写体像を電気信号へ変換する撮像手段と、上記撮像手段を上記撮影レンズの光軸方向へ変位させる移動機構と、を有した撮像装置であって、上記移動機構を制御して焦点調節動作を行う際に、上記撮影レンズの焦点位置を所定位置に設定する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes a photographic lens capable of setting a focal position by displacing at least a part of an optical system, and a subject image formed by the photographic lens. An image pickup apparatus having an image pickup means for converting into an electrical signal and a moving mechanism for displacing the image pickup means in the optical axis direction of the taking lens, and performing the focus adjustment operation by controlling the move mechanism The focal position of the photographing lens is set to a predetermined position.
本発明の第2の態様に係る撮像装置は、上記第1の態様において、上記焦点調節動作においては、上記撮像手段が変換した電気信号から山登り方式の焦点調節動作が行われる、ことを特徴とする。 The imaging apparatus according to a second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, in the focus adjustment operation, a hill-climbing focus adjustment operation is performed from the electrical signal converted by the imaging means. To do.
本発明の第3の態様に係る撮像装置は、上記第1の態様において、上記所定位置は、至近距離の被写体に対して上記撮影レンズの形成する像の焦点が合う焦点位置である、ことを特徴とする。 In the imaging device according to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the predetermined position is a focal position where an image formed by the photographing lens is focused on a subject at a close distance. Features.
本発明の第4の態様に係る撮像装置は、上記第1の態様において、上記所定位置は、動作モードに応じて設定される、ことを特徴とする。
本発明の第5の態様に係る撮像装置は、上記第1の態様において、上記所定位置は、上記撮影レンズの焦点距離に応じて設定される、ことを特徴とする。
The imaging device according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the predetermined position is set according to an operation mode.
The imaging device according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the predetermined position is set in accordance with a focal length of the photographing lens.
本発明の第6の態様に係る撮像装置は、上記第1の態様において、上記撮像装置は、レンズ交換式のカメラである、ことを特徴とする。
本発明の第7の態様に係る撮像装置は、上記第1の態様において、上記撮影レンズの焦点位置を設定するために変位させる光学系の変位方向と上記移動機構によって変位される上記撮像手段の変位方向とが異なる、ことを特徴とする。
An image pickup apparatus according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the image pickup apparatus is an interchangeable lens camera.
The imaging device according to a seventh aspect of the present invention is the imaging device according to the first aspect, wherein the imaging unit displaced by the moving direction and the displacement direction of the optical system displaced to set the focal position of the photographing lens. The displacement direction is different.
本発明の第8の態様に係る撮像装置は、上記第6の態様において、上記撮影レンズとして微小なステップで駆動可能な撮影レンズが装着されている際には上記撮像手段を変位させることなく撮影レンズの変位によって焦点調節動作を行う、ことを特徴とする。 An imaging device according to an eighth aspect of the present invention is the imaging device according to the sixth aspect, wherein the imaging means is photographed without displacement when a photographing lens that can be driven in minute steps is mounted as the photographing lens. The focus adjustment operation is performed by the displacement of the lens.
本発明によれば、カメラ等の光学機器の小型化やAFの高速化、高精度化のために、撮像素子を駆動して山登りAFを行う撮像装置において、より小型で高速、高精度なAFを行うことができる。 According to the present invention, in an imaging apparatus that performs hill-climbing AF by driving an imaging element in order to reduce the size of an optical device such as a camera, increase the speed of AF, and increase the accuracy, AF that is smaller, faster, and more accurate. It can be performed.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る撮像装置であるカメラを説明するための模式図である。
同図に示したように、本実施例に係るカメラは、カメラ本体101に交換レンズ102が装着されて構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a camera that is an imaging apparatus according to
As shown in the figure, the camera according to the present embodiment is configured by mounting an
カメラ本体101は、交換レンズ102の光軸方向に移動可能な後述の撮像手段(CCDセンサ等の撮像素子を含む)と、交換レンズ装着用のマウント面103等を有する。マウント面103は、カメラ本体101と交換レンズ102との間の電気的通信用の端子を有し、カメラ本体101に交換レンズ102を装着するためのマウント面である。
The
交換レンズ102は、各種撮影用光学系、フォーカスレンズ等を有する。
また同図においては、撮像素子の位置、フォーカスレンズの位置、被写体位置、及び、結像位置も併せて示している。
The
In the same figure, the position of the image sensor, the position of the focus lens, the subject position, and the imaging position are also shown.
104aは、撮像手段が至近端位置にある場合の撮像素子の位置である。
104bは、撮像手段が無限端位置にある場合の撮像素子の位置である。
105aは、交換レンズ102内のフォーカスレンズの至近端位置である。
105bは、交換レンズ102内のフォーカスレンズの無限端位置である。
106aは、撮影至近の被写体位置である。
106bは、撮影範囲内の有限距離での被写体位置である。
107aは、被写体距離が撮影至近106aである場合の結像位置である。
107bは、被写体距離が撮影範囲内の有限距離106bである場合の結像位置である。
107cは、被写体距離が無限である場合の結像位置である。
尚、108は交換レンズ102の光軸である。
図2は、本実施例に係るカメラの構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the camera according to the present embodiment.
カメラ本体101において、111は、カメラの各動作制御・演算・交換レンズ102との通信を行うCPUである。
112は、CCDセンサ等の撮像素子、現在位置を検出して位置情報をCPU111に送信する位置検出手段等を有し、撮像素子駆動手段113により交換レンズ102の光軸方向に駆動制御される撮像手段である。
In the
113は、モータ等のアクチュエータを有し、CPU111からの制御信号により撮像手段112を撮影レンズの光軸に沿って駆動制御を行う撮像素子駆動手段である。
114は、撮像手段112から出力されるアナログ像信号をデジタル像信号に変換するA/D変換手段である。
115は、A/D変換手段114から出力されるデジタル像信号に基づいて、ホワイトバランス補正、歪補正、画像圧縮等の画像処理による画像データの生成や、像信号の高周波成分の検出による焦点評価値の算出などを行い、CPU111の指示に応じて画像データを表示手段116に表示させたり、記憶手段117への格納、及び、格納されている画像データの再画像処理等を行う画像処理手段である。
116は、画像処理手段115で画像処理されたスルー画や、記憶手段117に格納されている画像データの表示を行う、液晶パネル等から成る表示手段である。
117は、画像処理手段115で画像処理された画像データ等を格納する記憶手段である。
Reference numeral 116 denotes a display unit composed of a liquid crystal panel or the like for displaying a through image that has been subjected to image processing by the
交換レンズ102において、118は、フォーカスレンズ及びその現在位置を検出して位置情報をレンズ制御手段120に送信する位置検出手段等を有し、被写体像を撮像手段112の撮像素子上に結像させるための撮影レンズ部である。
In the
119は、モータ等のアクチュエータを有し、撮影レンズ部118内の焦点調節用のフォーカスレンズの駆動制御を行うレンズ駆動手段である。
120は、CPU111からの指示に応じて、焦点調節用のフォーカスレンズの位置情報をモニタしながらレンズ駆動手段119の制御を行うレンズ制御手段である。
図3は、本実施例に係るカメラの撮影シーケンスの一例を説明するためのフローチャートである。
同図に示したように、カメラ本体101の電源がONされると、まず、S101では、交換レンズ102がカメラ本体101に装着されているかどうかを判定し、装着されていれば(S101がY)S102へ進み、装着されていなければ(S101がN)装着待ちを行う。
FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of a shooting sequence of the camera according to the present embodiment.
As shown in the figure, when the power of the
S102では、マウント面103に設けられた通信用端子を通してカメラ本体101と交換レンズ102との間で通信を行い、交換レンズ102の機種情報や光学特性データ、各種補正用データ等をカメラ本体101に取り込む。
In S102, communication is performed between the
S103では、S102で取り込んだ情報に基づいて、交換レンズ102の撮影レンズ部118内のフォーカスレンズの至近端までの繰り出し量データを、カメラ本体101内のCPU111で算出する。
In S103, the
S104では、CPU111は、S103で求めた繰り出し量データと繰り出し命令を上記通信端子を通して交換レンズ102内のレンズ制御手段120に送信し、レンズ制御手段120は送信された繰り出し量データに基づいてレンズ駆動手段119を制御して、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズを至近端(図1の105a参照)まで移動させる。
In S104, the
S105では、撮影レンズ部118により撮像手段112内の撮像素子上に結像された被写体像を、上記撮像素子は光電変換してアナログ像信号に変換し、画像処理手段115はアナログ像信号をA/D変換手段114でA/D変換して得られたデジタル像信号からスルー画データを生成し、表示手段116に表示させる(所謂ライブビュー表示を開始する)。
In S105, the subject image formed on the image sensor in the
S106では、交換レンズ102がカメラ本体101から取り外されたかどうかを判定し、取り外されていない場合(S106がN)はS107へ進み、取り外された場合(S106がY)はS101に戻りレンズ装着待ちを行う。
In S106, it is determined whether or not the
S107では、カメラ本体101の電源がオフされたかどうかを判定し、オン状態であれば(S107がN)S108へ進み、オフされた場合(S107がY)にはS112へ進む。
In S107, it is determined whether or not the power of the
S108では、レリーズスイッチがオンされたかどうかを判定し、オンされた場合(S108がY)にはS109へ進み、オフ状態のままであれば(S108がN)S106に戻る。 In S108, it is determined whether or not the release switch is turned on. If the release switch is turned on (Y in S108), the process proceeds to S109. If the release switch remains in the off state (S108 is N), the process returns to S106.
S109では、CPU111は撮像素子駆動手段113を制御することにより、図4に示すように、撮像手段112を至近端位置(図4の至近,図1の104a参照)から無限端位置(図4の∞,図1の104b参照)の方向へ所定間隔で移動させ、各停止位置での像信号の高周波成分を画像処理手段115で検出して焦点評価値を求め、各停止位置での焦点評価値がピークを越えたと判断した時点で撮像素子駆動手段113により撮像手段112を逆方向に移動させて焦点評価値がピークとなる位置に停止させる(山登りAF)。
In S109, the
但し、この山登りAFは、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズが至近端位置105aにある状態で行われる。そのため、この山登りAF開始前に、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズが至近端位置105aにない場合には、CPU111の制御の下にレンズ制御手段120がレンズ駆動手段119を制御してフォーカスレンズを至近端位置105aまで移動させ、その上で、この山登りAFが行われる。
However, this hill-climbing AF is performed in a state where the focus lens in the
S110では、S109の山登りAFによって検出された撮像手段112の停止位置で撮像を行う。そして、撮像手段112内の撮像素子での光電変換により得られたアナログ像信号をA/D変換手段114でデジタル像信号に変換し、画像処理手段115で各種フィルタ処理、ホワイトバランス補正、画像圧縮等の画像処理を行い、画像データを生成する。
In S110, imaging is performed at the stop position of the
S111では、S110で生成された画像データを記憶手段117に格納し、S106に戻って再び撮影待機状態へ移行する。
S112では、各種データの退避、電源系統の切断処理等の所定の終了処理を実行して本フローが終了する。
In S111, the image data generated in S110 is stored in the
In S112, predetermined end processing such as saving various data and disconnecting the power supply system is executed, and this flow ends.
このように、本フローの撮影シーケンスでは、AF動作を開始する前に、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズを至近端位置105aへ移動させておき、カメラ本体101内の撮像手段112を至近端位置(図1の104a参照)から交換レンズ102の光軸方向に所定間隔で移動させながら、図4に示したように撮像手段112の各停止位置での焦点評価値を被写体像信号の高周波成分より求め、最終的に焦点評価値が最大となる位置に撮像手段112を移動させる山登りAFが行われる。
Thus, in the shooting sequence of this flow, before starting the AF operation, the focus lens in the
以上、実施例1によれば、撮像手段112を移動させて山登りAFを行う際に、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズを至近端位置105aに固定するようにしたので、被写体距離の変化による結像位置の変化範囲が、従来の一眼レフカメラでファインダ光学系へ被写体光束を導くためのメインミラーが存在していた領域となり、この領域を山登りAF時の撮像手段112の移動範囲とすることで、カメラの背面部に移動用のスペースを設けることを必要とせずに、ファインダ光学系やAF光学系を廃止することが可能となるため、従来よりも小型なカメラで高速、高精度なAFを行うことができる。
As described above, according to the first embodiment, when performing the hill-climbing AF by moving the
尚、実施例1においては、下記に示すような変形が可能である。
(変形例1−1)
撮像手段112を移動させて山登りAFを行う際の、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズの固定位置は、必ずしも至近端ちょうどの位置である必要はなく、交換レンズ102との間の通信時に取得した交換レンズ102の光学特性やカメラモード(動作モード)、或いはズームレンズの場合には現在の焦点距離等に応じて、カメラを大型化させない範囲で、至近端近傍やカメラ側からモード毎に指定される所定位置、各焦点距離での至近端位置としてもよい。
In the first embodiment, the following modifications are possible.
(Modification 1-1)
The fixed position of the focus lens in the
例えば、撮影モードに応じてフォーカスレンズの固定位置を変える場合は、マクロモード時は従来の被写体距離10cmの撮影を行うための位置、通常モード時は60cmの撮影を行うための位置としたり、レンズの焦点距離に応じてフォーカスレンズの固定位置を変える場合は、広角側では60cmの撮影のための位置、望遠側では1mの撮影を行うための位置としたりしてもよい。 For example, when changing the fixed position of the focus lens according to the shooting mode, the macro lens is set to a position for shooting at a conventional subject distance of 10 cm, and to the position for shooting 60 cm in the normal mode. When the fixed position of the focus lens is changed in accordance with the focal length, the position for 60 cm photographing on the wide angle side and the position for photographing 1 m on the telephoto side may be used.
上記のようにすることで、単純にフォーカスレンズを至近端位置に固定した場合に比べて撮像手段112の移動範囲を狭い範囲に制限できるので、さらに消費電力の低減やAFの高速化を図ることができる。
(変形例1−2)
図4では撮像手段112を至近側から移動させる例を示しているが、移動開始位置は無限側であってもよいし、前回の停止位置や各カメラモードに応じた位置等であってもよい。
(変形例1−3)
焦点評価値を求める際に撮像手段112を必ずしも停止させる必要はなく、例えば、所定の速度で移動させながら撮像素子の垂直同期信号に同期して焦点評価値を求めるようにしてもよい。このようにすることで、よりAFの高速化を図ることができる。
(変形例1−4)
焦点評価値の値やその傾向に応じて、撮像手段112の移動速度や移動間隔を変えたり、焦点評価値がピークとなる位置を数点の焦点評価値から予測する等の、山登りAFの高精度化、高速化の工夫を施してもよい。
(変形例1−5)
上記ではレンズ交換式のカメラについて説明しているが、撮影レンズ一体型のカメラに本実施例を適用してもよい。
By doing as described above, the moving range of the image pickup means 112 can be limited to a narrow range as compared with the case where the focus lens is simply fixed at the closest end position, so that further reduction in power consumption and increase in AF speed are achieved. be able to.
(Modification 1-2)
Although FIG. 4 shows an example in which the
(Modification 1-3)
When obtaining the focus evaluation value, it is not always necessary to stop the
(Modification 1-4)
Depending on the value of the focus evaluation value and its tendency, the moving speed and interval of the imaging means 112 are changed, and the position at which the focus evaluation value peaks is predicted from several focus evaluation values. You may devise precision and speedup.
(Modification 1-5)
In the above description, the interchangeable lens camera has been described. However, the present embodiment may be applied to a camera integrated with a photographing lens.
図5は、本発明の実施例2に係る撮像装置であるカメラを説明するための模式図である。尚、同図においては、図1に示した要素と同一のものについては同一の符号を付している。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a camera that is an image pickup apparatus according to
図5において、201は、交換レンズ102の光軸方向に移動可能な撮像手段112、交換レンズ装着用のマウント103、交換レンズ光軸を折り曲げるためのミラー202等を有するカメラ本体である。
In FIG. 5,
ミラー202は、交換レンズ光軸108をカメラ本体201内で入射方向とは別の方向(カメラ本体201の下方向)へ折り曲げるためのミラーである。
このように、本実施例に係るカメラは、カメラ本体201内に、交換レンズ光軸108の方向を下方向へ変更するためのミラー202を配置し、撮像手段112の移動方向が上下方向となるように構成したものである。
The
As described above, in the camera according to the present embodiment, the
尚、他の構成や作用に関しては実施例1と同様である。
以上、本実施例によれば、被写体光束をカメラ内で折り曲げることにより、カメラの背面部分のスペースを削減できるので、高速、高精度なAFが可能な、従来よりも薄型のカメラを提供することができる。
Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
As described above, according to the present embodiment, since the space on the back surface of the camera can be reduced by bending the subject light beam in the camera, a camera thinner than the conventional one capable of high-speed and high-precision AF is provided. Can do.
尚、実施例2においては、下記に示すような変形が可能である。
(変形例2−1)
交換レンズ光軸108の変更方向は下方向に限るものではなく、カメラ本体201の上方向や横方向であってもよい。このようにすることで、より自由度の高い設計が可能になる。
(変形例2−2)
交換レンズ光軸108の方向をカメラ本体201内で変更する手段は、上記ミラー202に限るものではなく、プリズム等の他の光学手段であってもよい。
(変形例2−3)
被写体の光束は、図5に示したような直角以外の角度で折り曲げても構わない。フォーカスレンズ(一部或いは全部)の変位方向と撮像素子の変位方向は、カメラへの実装に適したように適宜設定すればよい。
(変形例2−4)
実施例1と同様に、レンズ交換式のカメラだけでなく、撮影レンズ一体型のカメラに本実施例を適用してもよい。
In the second embodiment, the following modifications are possible.
(Modification 2-1)
The changing direction of the interchangeable lens
(Modification 2-2)
The means for changing the direction of the
(Modification 2-3)
The luminous flux of the subject may be bent at an angle other than a right angle as shown in FIG. The displacement direction of the focus lens (part or all) and the displacement direction of the image sensor may be set as appropriate so as to be suitable for mounting on the camera.
(Modification 2-4)
Similar to the first embodiment, this embodiment may be applied not only to a lens-interchangeable camera but also to a camera integrated with a photographing lens.
本発明の実施例3に係る撮像装置であるカメラは、基本的な構成や通常の動作は実施例1と同様であるが、ステッピングモータや超音波モータ等の山登りAFを実行するのに適した、フォーカスレンズを微小なステップで駆動できるアクチュエータをレンズ駆動手段119に備えた交換レンズ102がカメラ本体101に装着された場合には、撮像手段112を、装着された交換レンズ102のフォーカスレンズが至近端にある場合に撮影最至近距離の被写体像が撮像素子上に結像される撮像素子の至近端位置104aに固定し、交換レンズ102のフォーカスレンズを駆動して山登りAFを行うようにしたものである。尚、レンズ交換式の一眼レフカメラにおいては、位相差方式のAFが用いられている。この方式では、検出されたデフォーカス量に応じてレンズを駆動する。この駆動量は、山登りAFで必要な駆動量より大きい。これら交換レンズは、一般には、山登りAFで必要な微小駆動を繰り返す動作に適していないことがある。
The camera that is the imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention has the same basic configuration and normal operation as those of the first embodiment, but is suitable for performing hill-climbing AF such as a stepping motor and an ultrasonic motor. When the
図6は、本実施例に係るカメラの撮影シーケンスの一例を説明するためのフローチャートである。
同図に示したように、カメラ本体101の電源がONされると、まず、S301では、交換レンズ102がカメラ本体101に装着されているかどうかを判定し、装着されていれば(S301がY)S302へ進み、装着されていなければ(S301がN)装着待ちを行う。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of a shooting sequence of the camera according to the present embodiment.
As shown in the figure, when the power of the
S302では、マウント面103に設けられた通信用端子を通してカメラ本体101と交換レンズ102との間で通信を行い、交換レンズ102の機種情報や光学特性データ、各種補正用データ等をカメラ本体101に取り込む。
In S <b> 302, communication is performed between the
S303では、装着された交換レンズ102が山登りAF用のレンズ(上記の山登りAFを実行するのに適したレンズ)であるかどうかを判定し、山登りAF用レンズであれば(S303がY)S306へ進み、山登りAF用レンズでなければ(S303がN)S304へ進む。
In S303, it is determined whether or not the mounted
S304では、S302で取り込んだ情報に基づいて、交換レンズ102の撮影レンズ部118内のフォーカスレンズの至近端までの繰り出し量データを、カメラ本体101内のCPU111で算出する。
In S304, based on the information captured in S302, the
S305では、CPU111は、S304で求めた繰り出し量データと繰り出し命令を上記通信端子を通して交換レンズ102内のレンズ制御手段120に送信し、レンズ制御手段120は送信された繰り出し量データに基づいてレンズ駆動手段119を制御して、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズを至近端(図1の105a参照)まで駆動する。
In S305, the
S306では、撮影レンズ部118により撮像手段112内の撮像素子上に結像された被写体像を、上記撮像素子は光電変換してアナログ像信号に変換し、画像処理手段115はアナログ像信号をA/D変換手段114でA/D変換して得られたデジタル像信号からスルー画データを生成し、表示手段116に表示させる。
In step S306, the subject image formed on the image sensor in the
S307では、交換レンズ102がカメラ本体101から取り外されたかどうかを判定し、取り外されていない場合(S307がN)はS308へ進み、取り外された場合(S307がY)はS301に戻りレンズ装着待ちを行う。
In S307, it is determined whether or not the
S308では、カメラ本体101の電源がオフされたかどうかを判定し、オン状態であれば(S308がN)S309へ進み、オフされた場合(S308がY)にはS315へ進む。
In S308, it is determined whether or not the power of the
S309では、レリーズスイッチがオンされたかどうかを判定し、オンされた場合(S309がY)にはS310へ進み、オフ状態のままであれば(S309がN)S307に戻る。 In S309, it is determined whether or not the release switch is turned on. If it is turned on (Y in S309), the process proceeds to S310, and if it is in the off state (S309 is N), the process returns to S307.
S310では、装着されている交換レンズ102が山登りAF用のレンズであるかどうかを判定し、山登りAF用レンズであれば(S310がY)S312へ進み、山登りAF用レンズでなければ(S310がN)S311へ進む。
In S310, it is determined whether or not the mounted
S311では、CPU111は撮像素子駆動手段113を制御することにより、図4に示すように、撮像手段112を至近端位置(図4の至近,図1の104a参照)から無限端位置(図4の∞,図1の104b参照)の方向へ所定間隔で移動させ、各停止位置での像信号の高周波成分を画像処理手段115で検出して焦点評価値を求め、各停止位置での焦点評価値がピークを越えたと判断した時点で撮像素子駆動手段113により撮像手段112を逆方向に移動させて焦点評価値がピークとなる位置に停止させる(撮像手段駆動による山登りAF)。
In step S311, the
但し、この撮像手段駆動による山登りAFは、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズが至近端位置105aにある状態で行われる。そのため、その山登りAF開始前に、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズが至近端位置105aにない場合には、CPU111の制御の下にレンズ制御手段120がレンズ駆動手段119を制御してフォーカスレンズを至近端位置105aまで移動させ、その上で、その山登りAFが行われる。
However, the hill-climbing AF by driving the imaging unit is performed in a state where the focus lens in the photographing
S312では、CPU111より山登りAF実行命令を受信したレンズ制御手段120は、レンズ駆動手段119を制御することにより、図4に示すように、撮影レンズ部118内のフォーカスレンズを至近端位置(図4の至近,図1の105a参照)から無限端位置(図4の∞,図1の105b参照)の方向へ所定間隔で移動させ、各停止位置での像信号の高周波成分を画像処理手段115で検出して焦点評価値を求め、求められた焦点評価値は随時CPU111からレンズ制御手段120に送信される。レンズ制御手段120は、各停止位置での焦点評価値がピークを越えたと判断した時点で、レンズ駆動手段119によりフォーカスレンズを逆方向に移動させて焦点評価値がピークとなる位置に停止させる(フォーカスレンズ駆動による山登りAF)。
In S312, the
但し、このフォーカスレンズ移動による山登りAFは、撮像手段112が、装着された交換レンズ102のフォーカスレンズが至近端位置105aにある場合に撮影最至近距離の被写体像が撮像素子上に結像される撮像素子の至近端位置104aにある状態で行われる。そのため、その山登りAF開始前に、撮像手段112が撮像素子の至近端位置104aにない場合には、CPU111が撮像素子駆動手段113を制御して撮像手段112を撮像素子の至近端位置104aまで移動させ、その上で、その山登りAFが行われる。また、フォーカスレンズの移動は、至近端から無限端に限るものではなく、無限端から至近端や、前回の停止位置から所定方向へ移動させるようにしてもよい。
However, in this hill-climbing AF by moving the focus lens, when the
S313では、S311の撮像手段駆動による山登りAFによって検出された撮像手段112の停止位置、又は、S312のフォーカスレンズ駆動による山登りAFによって検出されたフォーカスレンズの停止位置で撮像を行う。そして、撮像手段112内の撮像素子での光電変換により得られたアナログ像信号をA/D変換手段114でデジタル像信号に変換し、画像処理手段115で各種フィルタ処理、ホワイトバランス補正、画像圧縮等の画像処理を行い、画像データを生成する。
In S313, imaging is performed at the stop position of the
S314では、S313で生成された画像データを記憶手段117に格納し、S307に戻って再び撮影待機状態に移行する。
S315では、各種データの退避、電源系統の切断処理等の所定の終了処理を実行して本フローが終了する。
In S314, the image data generated in S313 is stored in the
In step S315, predetermined processing such as saving various data and disconnecting the power supply system is executed, and this flow ends.
このように、本フローの撮影シーケンスでは、ステッピングモータや超音波モータ等の山登りAFを実行するのに適した、フォーカスレンズを微小なステップで駆動できるアクチュエータをレンズ駆動手段119に備えた交換レンズ102がカメラ本体101に装着された場合には、撮像手段112を、装着された交換レンズ102のフォーカスレンズが至近端位置105aにある場合に撮影最至近距離の被写体像が撮像素子上に結像される撮像素子の至近端位置104aに固定し、交換レンズ102のフォーカスレンズを駆動して山登りAFが行われる。
As described above, in the imaging sequence of the present flow, the
以上、実施例3によれば、交換レンズ102が山登りAFに適しているか否かに応じて、撮像手段112と撮影レンズ部118内のフォーカスレンズのいずれを移動させるかを切り換えるようにしているので、交換レンズ102とカメラ本体101の組み合わせに応じて最適な山登りAFが実行可能となり、従来よりも小型なカメラで、より高速、高精度なAFを行うことができる。
As described above, according to the third embodiment, depending on whether or not the
尚、実施例3においては、下記に示すような変形が可能である。
(変形例3−1)
図6の説明では、山登りAF時のレンズ制御をレンズ制御手段120で行うようにしているが、CPU111がレンズ制御手段120を通してレンズ制御を実行するようにしてもよい。
In the third embodiment, the following modifications are possible.
(Modification 3-1)
In the description of FIG. 6, lens control during hill-climbing AF is performed by the
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良及び変更を行っても良いのはもちろんである。 Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various improvements and changes may be made without departing from the gist of the present invention.
1 カメラ本体
2 フィルム又は撮像素子
3 メインミラー
4 サブミラー
5 マウント面
6 ファインダ光学系
7 ペンタプリズム
8 接眼レンズ
9 スクリーンマット
10 位相差AF光学系
11 コンデンサレンズ
12a、12b 再結像レンズ
13a、13b ラインセンサ
14 光束
21 カメラ本体
22 交換レンズ
23 マウント面
24a、24b 撮像素子の位置
25a、25b フォーカスレンズの位置
26 被写体位置
101 カメラ本体
102 交換レンズ
103 マウント面
104a、104b 撮像素子の位置
105a、105b フォーカスレンズの位置
106a、106b 被写体位置
107a、107b、107c 結像位置
108 光軸
111 CPU
112 撮像手段
113 撮像素子駆動手段
114 A/D変換手段
115 画像処理手段
116 表示手段
117 記憶手段
118 撮影レンズ部
119 レンズ駆動手段
120 レンズ制御手段
201 カメラ本体
202 ミラー
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
上記撮影レンズが形成する被写体像を電気信号へ変換する撮像手段と、
上記撮像手段を上記撮影レンズの光軸方向へ変位させる移動機構と、
を有した撮像装置であって、
上記移動機構を制御して焦点調節動作を行う際に、上記撮影レンズの焦点位置を所定位置に設定する、
ことを特徴とする撮像装置。 A photographic lens capable of setting a focal position by displacing at least a part of the optical system;
Imaging means for converting a subject image formed by the photographing lens into an electrical signal;
A moving mechanism for displacing the imaging means in the optical axis direction of the photographing lens;
An imaging device having
When performing the focus adjustment operation by controlling the moving mechanism, the focal position of the photographing lens is set to a predetermined position;
An imaging apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 In the focus adjustment operation, a hill-climbing focus adjustment operation is performed from the electrical signal converted by the imaging means.
The imaging apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The predetermined position is a focal position where an image formed by the photographing lens is focused on a subject at a close distance,
The imaging apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The predetermined position is set according to the operation mode.
The imaging apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The predetermined position is set according to a focal length of the photographing lens.
The imaging apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The imaging device is an interchangeable lens camera.
The imaging apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。 The displacement direction of the optical system displaced to set the focal position of the photographing lens is different from the displacement direction of the imaging means displaced by the moving mechanism;
The imaging apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項6記載の撮像装置。 When a photographic lens that can be driven in minute steps is attached as the photographic lens, a focus adjustment operation is performed by displacing the photographic lens without displacing the imaging means.
The imaging apparatus according to claim 6.
Priority Applications (1)
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JP2006111569A JP2007286217A (en) | 2006-04-14 | 2006-04-14 | Imaging apparatus |
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WO2019188934A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | 富士フイルム株式会社 | Imaging device, imaging method, and program |
-
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- 2006-04-14 JP JP2006111569A patent/JP2007286217A/en not_active Withdrawn
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JPWO2019188934A1 (en) * | 2018-03-30 | 2021-05-13 | 富士フイルム株式会社 | Imaging device, imaging method, and program |
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